KR100510909B1 - Transfer and centering system for contact lenses - Google Patents
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Abstract
렌즈 형상 제품(23)을 제1 지지부(25)로부터 제2 지지부(31)의 센터링된 위치로 이송하는 이송 방법은 활주 가능한 플런저(11)와 플런저 슬리브(21)로 구성된 이송 장치(1)를 채용하며, 이 이송 장치는 이송 시에 제품이 원하는 방식으로 정향되도록 제1 지지부 및 제2 지지부와 협동한다. The conveying method of conveying the lens-shaped product 23 from the first support portion 25 to the centered position of the second support portion 31 includes a conveying device 1 composed of a slidable plunger 11 and a plunger sleeve 21. And the conveying device cooperates with the first support and the second support such that the product is oriented in the desired manner during transport.
Description
본 발명은 렌즈 형상 제품을 이송 중에 센터링된 상태를 확실히 유지하면서 제조 공정의 여러 다른 단계 사이에서 이송하는 이송 방법 및 이송 장치에 관한 것이다. 본 발명은 콘택트 렌즈를 이송하는 데 특히 유용하다. The present invention relates to a conveying method and a conveying apparatus for conveying between different stages of a manufacturing process while reliably maintaining a centered state during conveyance of the lenticular product. The present invention is particularly useful for transferring contact lenses.
콘택트 렌즈와 같이 작고 섬세한 공작물은 복수 단계의 제조 공정을 거쳐서 이송하기가 곤란하다. 이러한 이송은, 제조 공정 중에 콘택트 렌즈를 센터링된 위치와 같이 원하는 방위로 유지하고자 하는 경우에 특히 곤란하다. 자동화 공정으로 인해 인간이 렌즈에 접촉하는 것이 최소화되고, 그에 따라 인간이 오류를 범할 가능성이 줄어드는 경우에도, 공정 단계 사이에서 이송 시에 렌즈의 적절한 방위를 보장하는 공정의 설계가 과제로 있다. 콘택트 렌즈를 공정 단계 사이에서 이송하는 초기의 종래 기술의 이송 방법은 주로 손으로 행해졌다. 이 방법은 렌즈를 최종 패키징에 배치하는 것을 포함하였다. 보다 최근에는, 이송 방법이 자동화되었으며, 어떤 방법은 로봇을 이용한다. 예컨대, 에디(Edie) 등에게 특허 허여된 미국 특허 제5,561,970호에는 콘택트 렌즈를 수화 컵(hydration cup)으로부터 블리스터 패키지와 같은 포장 용기로 이송하는 로봇 공학적 방법이 개시되어 있다. Small and delicate workpieces, such as contact lenses, are difficult to transport through a multi-step manufacturing process. This transfer is particularly difficult during the manufacturing process when it is desired to keep the contact lens in the desired orientation, such as the centered position. Even if an automated process minimizes human contact with the lens, thereby reducing the likelihood of human error, the challenge is to design a process that ensures proper orientation of the lens during transfer between process steps. The earlier prior art transfer methods for transferring contact lenses between process steps were done by hand. This method involved placing the lens in the final packaging. More recently, the transfer method has been automated, and some methods use robots. For example, US Pat. No. 5,561,970 to Edie et al. Discloses a robotic method of transferring contact lenses from a hydration cup to a packaging container such as a blister package.
도 1은 여러 바람직한 실시예에 따른 이송 장치의 개략적인 사시도.1 is a schematic perspective view of a conveying device according to various preferred embodiments;
도 2는 도 1에 도시된 이송 장치의 분해도.2 is an exploded view of the transfer device shown in FIG. 1;
도 3은 플런저가 연장 위치에 있는 이송 장치의 부분 단면도.3 is a partial cross-sectional view of the conveying device with the plunger in an extended position;
도 4는 플런저가 후퇴 위치에 있는 이송 장치의 부분 단면도.4 is a partial cross-sectional view of the transfer device with the plunger in the retracted position.
본 발명은 렌즈 형상 제품을 제1 지지부로부터 제2 지지부의 센터링된 위치로 이송하는 이송 방법을 제공한다. 본 발명은 완전히 자동화된 공정 또는 조작자의 도움이 필요한 제조 공정 사이에서 이송하는 중에 제품을 센터링된 상태로 확실히 유지하는 신뢰성 있는 기구를 제공한다. 추가로, 본 발명은 여러 바람직한 실시예를 실행하는 장치를 제공한다. The present invention provides a conveying method for conveying a lenticular product from a first support to a centered position of a second support. The present invention provides a reliable mechanism that ensures that the product remains centered during transfer between fully automated processes or manufacturing processes that require operator assistance. In addition, the present invention provides an apparatus for implementing various preferred embodiments.
본 발명의 이송 방법은, 렌즈 형상 제품이 이송 장치에 대하여 센터링되도록 이송 장치를 이용하여 렌즈 형상 제품을 제1 지지부로부터 분리하는 단계와, 그 렌즈 형상 제품을 제2 지지부의 수용면 상의 센터링된 위치로 이송하는 단계를 포함한다. 이송 장치는, 긴 본체, 긴 본체의 하단에 있고 접촉면이 마련되어 있는 팁, 긴 본체를 관통하여 연장되어 진공 공급원에 연결되고 팁의 접촉면에 있는 개구에서 종결되는 도관으로 구성된 플런저와, 이 플런저의 긴 본체를 둘러싸는 슬리브를 구비하며, 상기 슬리브와 플런저는 서로에 대하여 활주 가능하다. The conveying method of the present invention comprises the steps of separating the lenticular product from the first support using the conveying device such that the lenticular product is centered with respect to the conveying device, and centering the lenticular product on the receiving surface of the second support. Transferring to the. The conveying device comprises a plunger comprising an elongated body, a tip at the bottom of the elongated body and provided with a contact surface, a conduit extending through the elongated body and connected to a vacuum source and terminated at an opening in the contact surface of the tip, and the elongated length of the plunger A sleeve surrounding the body, the sleeve and the plunger being slidable relative to each other.
플런저를 슬리브에 대하여 연장된 위치로 이동시키고, 팁을 제품의 오목면 근처에 위치시키고, 이송 장치의 진공 공급원을 작동시킴으로써, 제품이 제1 지지부로부터 분리된다. 플런저를 슬리브에 대하여 후퇴된 위치로 이동시키고, 슬리브를 그것의 내경과 대략 일치하는 외경을 갖는 제1 지지부의 부분 위에 배치하고, 제품의 볼록면을 수용면에 접촉시키고, 이송 장치의 진공 공급원을 정지시킴으로써, 제품이 제2 지지부의 수용면의 센터링된 위치로 이송된다. The product is separated from the first support by moving the plunger to an extended position with respect to the sleeve, placing the tip near the recess of the product and actuating the vacuum source of the conveying device. Move the plunger to the retracted position with respect to the sleeve, place the sleeve over a portion of the first support having an outer diameter approximately coincident with its inner diameter, contact the convex surface of the product to the receiving surface, and By stopping, the product is conveyed to the centered position of the receiving surface of the second support.
이제 도면을 참조하면, 여러 도면에는 렌즈 형상 제품(23)을 제1 지지부로부터 제2 지지부 상의 센터링된 위치로 이송하는 데 사용되는 이송 및 센터링 장치(1)가 도시되어 있다. Referring now to the drawings, several figures show a conveying and centering device 1 used to convey the lenticular product 23 from a first support to a centered position on a second support.
개시된 예시적인 실시예에 있어서, 콘택트 렌즈(23)는 초기에 그것이 성형되었던 몰드 조립체의 일부인 몰드(25)에 지지 및 유지된다. 이 실시예에 있어서, 몰드(25)와 렌즈(23)는, 몰드/렌즈 결합체를 유지하고 콘택트 렌즈를 몰드로부터 분리하도록 설계된 고정구에 유지된다. 제2 지지부는 에지 가공 작업(edging operation) 중에 렌즈를 유지하는 스핀들 아버(spindle arbor)를 구비한 에지 가공 기구의 일부분이다. 그러나, 이 발명의 이송 장치는, 렌즈가 원하는 소정의 방식으로 정향되는 것을 보장하면서 렌즈를 서브스테이션 사이에서 이송하는 것이 유리한 여러 렌즈 제조 공정에 채용되는 다른 타입의 장치와 함께 사용될 수 있다는 것을 알 것이다. In the disclosed exemplary embodiment, the contact lens 23 is held and held in the mold 25 which is initially part of the mold assembly in which it was molded. In this embodiment, the mold 25 and the lens 23 are held in a fixture designed to hold the mold / lens combination and to separate the contact lens from the mold. The second support is part of an edge machining tool having a spindle arbor that holds the lens during an edge machining operation. However, it will be appreciated that the transfer device of this invention may be used with other types of devices employed in various lens manufacturing processes where it is advantageous to transfer the lens between substations while ensuring that the lens is oriented in the desired manner. .
도 1 및 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 이송 장치(1)는 플런저(11)와 플런저 슬리브(21)를 구비한다. 플런저(11)와 플런저 슬리브(21)는 서로에 대하여 활주 가능한데, 보다 구체적으로 플런저(11)는 플런저 액츄에이터에 의하여 플런저 슬리브(21)에 대하여 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 이동 가능하다. 도 1에서, 플런저는 연장 위치에 있다. 예시된 실시예에 있어서, 플런저 액츄에이터는 행정을 제공하도록 연장 및 후퇴되는 작동 로드(6)를 갖춘 종래의 탄성 편향 복귀식 공기 실린더(2)이다. 플런저 액츄에이터(2)는 커넥터(3)를 매개로 관(5)에 결합될 수 있고, 실린더 어댑터(7)를 매개로 플런저 슬리브(21)에 결합될 수 있다. 관(5)은 가압 공기 공급원까지 도달하여 공기 실린더(2)를 작동시킨다. 플런저(11)의 하단에는 콘택트 렌즈의 오목면에 접촉하는 팁(12)이 마련되며, 이에 대하여는 이하에서 보다 상세하게 설명한다. 본 발명의 이송 장치는 진공 공급원까지 도달하는 관(10)을 더 구비하며, 이 관은 피팅(9)을 매개로 실린더 어댑터(7)에 결합될 수 있다. As can be seen from FIGS. 1 and 2, the conveying device 1 has a plunger 11 and a plunger sleeve 21. The plunger 11 and the plunger sleeve 21 are slidable relative to each other, more specifically the plunger 11 is movable between the extended position and the retracted position with respect to the plunger sleeve 21 by the plunger actuator. In FIG. 1, the plunger is in an extended position. In the illustrated embodiment, the plunger actuator is a conventional elastic deflection return air cylinder 2 with an actuating rod 6 extending and retracted to provide a stroke. The plunger actuator 2 can be coupled to the tube 5 via the connector 3 and to the plunger sleeve 21 via the cylinder adapter 7. The tube 5 reaches the source of pressurized air to actuate the air cylinder 2. The lower end of the plunger 11 is provided with a tip 12 in contact with the concave surface of the contact lens, which will be described in more detail below. The conveying device of the present invention further comprises a tube 10 which reaches up to the vacuum source, which can be coupled to the cylinder adapter 7 via the fitting 9.
도 2를 참고하면, 개시된 실시예에 있어서, 공기 실린더(2)의 상단에는 커넥터(3)의 수나사에 체결되도록 암사나가 마련될 수 있고, 공기 실린더(2)의 하단에는 실린더 어댑터(7)의 암나사에 체결되도록 수나사가 마련될 수 있다(도면에서 나사 체결은 도시되어 있지 않다). 커넥터(3)에는 전술한 바와 같이 가압 공기 공급원에 연결되는 관(5)을 수용하기 위한 수용 구멍이 마련되어 있다. 실린더 어댑터(7)에는 피팅(9)에 연결되도록 측방향 개구(8)가 마련되어 있다. Referring to FIG. 2, in the disclosed embodiment, a female thread may be provided at an upper end of the air cylinder 2 to be fastened to a male screw of the connector 3, and a lower end of the air cylinder 2 may be provided with a cylinder adapter 7. A male screw may be provided to fasten to the female screw (screw fastening is not shown in the figure). The connector 3 is provided with a receiving hole for accommodating the pipe 5 connected to the pressurized air source as described above. The cylinder adapter 7 is provided with a lateral opening 8 to be connected to the fitting 9.
로드(6)의 하단은 스프링 와셔(13), 실린더 부싱(15), 유지 링(17)과 같은 연결 요소를 매개로 플런저(11)에 연결될 수 있다. 예시된 실시예에 있어서, 실린더 부싱(15)에는 측방향 홈(16)이 마련되어 있고, 이 홈은 플런저의 긴 본체를 통하여 연장되는 도관(18)과 함께, 관(10)으로부터 피팅(9)과 플런저(11)를 통하여 팁(12)에 있는 도관(18)의 개구까지 연장되는 진공 공급원용 도관을 제공한다. 실린더 부싱(15)은, 예컨대 나사 결합에 의하여 로드(6)에 연결되어 있다. 내부 유지 링(17)은 플런저(11)의 나사에 로크되어 부싱(15)과 와셔(13)를 고정하며, 와셔(13)로 인하여 부싱(15)은 플런저(11)에 대하여 약간 부동(浮動) 상태로 될 수 있다. The lower end of the rod 6 may be connected to the plunger 11 via a connecting element such as a spring washer 13, cylinder bushing 15, retaining ring 17. In the illustrated embodiment, the cylinder bushing 15 is provided with a lateral groove 16, which is fitted from the tube 10 to the fitting 9, with a conduit 18 extending through the elongated body of the plunger. And a conduit for the vacuum source extending through the plunger 11 to the opening of the conduit 18 at the tip 12. The cylinder bushing 15 is connected to the rod 6 by, for example, screwing. The inner retaining ring 17 is locked to the screw of the plunger 11 to secure the bushing 15 and the washer 13, and due to the washer 13 the bushing 15 is slightly floating relative to the plunger 11. ) Can be in the state.
플런저 슬리브(21)에는 커넥터(3)의 수나사와 체결되는 암나사가 형성될 수 있다. 따라서, 이송 장치가 도 1에서와 같이 조립되는 경우, 플런저 슬리브(21)는 플런저(11)를 둘러싼다. 개시된 실시예에 있어서, 플런저 슬리브(21)는 커넥터(3)와 어댑터(7)에 대하여 고정된 위치로 유지되는 반면, 플런저(11)는 로드(6)의 작동에 의하여 연장 위치와 후퇴 위치 사이에서 활주 가능하다. The plunger sleeve 21 may be formed with a female thread engaged with the male screw of the connector 3. Thus, when the conveying device is assembled as in FIG. 1, the plunger sleeve 21 surrounds the plunger 11. In the disclosed embodiment, the plunger sleeve 21 is held in a fixed position with respect to the connector 3 and the adapter 7, while the plunger 11 is between the extended position and the retracted position by actuation of the rod 6. It is possible to slide in.
플런저(11)의 하단부에는 팁(12)이 있으며, 이 팁은 바람직하게는 볼록한 돔형 표면의 형태를 갖고, 이 표면에 도관(18)의 개구가 형성되어 있다. 팁(12) 둘레에는 O 링(19)이 배치될 수 있어서, 플런저(11)와 접촉할 때 콘택트 렌즈(23)의 오목면은 팁(12) 및 O 링(19)과 접촉한다(도 3 참조). 플런저(11)의 이러한 하단부 둘레에는 작은 환대(14, annulus)가 마련될 수 있어서, 콘택트 렌즈를 팁(12)에 대하여 센터링하는 것이 용이해진다. At the lower end of the plunger 11 there is a tip 12, which preferably has the shape of a convex domed surface, in which an opening of the conduit 18 is formed. An O ring 19 may be arranged around the tip 12 such that when in contact with the plunger 11, the concave surface of the contact lens 23 contacts the tip 12 and the O ring 19 (FIG. 3). Reference). A small annulus 14 can be provided around this lower end of the plunger 11, which facilitates centering the contact lens with respect to the tip 12.
전술한 바와 같이, 개시된 실시예에 있어서, 콘택트 렌즈는 초기에 그것이 성형되었던 몰드(25)에 지지된다. 몰드(25)는 몰드(25)에 부착된 콘택트 렌즈(23)를 기계적으로 분리하기 위한 고정구 내에 유지된다. 이 고정구는 전단 링(27)과 몰드(25)의 바닥을 위한 지지부(28)를 포함한다. 전단 링(27)이 콘택트 렌즈의 둘레 근처에서 몰드(25)에 압력을 가하여 몰드(25)가 비틀리는 경우, 콘택트 렌즈는 몰드로부터 기계적으로 분리된다. 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 전단 링(27)의 상부는 몰드(25)의 위에서 연장되며, 이러한 링형 부재의 내주는 플런저(11)의 외주와 대략 일치한다. 몰드(25)가 전단 링(27)에 대하여 센터링되어 있고, 렌즈(23)는 몰드(25)에 대하여 센터링되어 있으므로, 플런저(11)가 렌즈와 접촉할 때 플런저는 몰드(25)〔및 렌즈(23)〕에 대하여 확실하게 센터링된다. 상기 고정구는, 조작자가 플런저를 전단 링 내로 용이하게 안내하도록 작용하는 링형 부재(26)를 더 구비할 수도 있다. 고정구는 렌즈의 둘레 근처에서 몰드(25)에 가압 공기를 도입하도록 본체(30)를 통해서 연장되는 도관(29)을 더 구비할 수 있는데, 이에 대해서는 이하에서 상세하게 설명한다. As mentioned above, in the disclosed embodiment, the contact lens is initially supported by the mold 25 in which it was molded. The mold 25 is held in a fixture for mechanically detaching the contact lens 23 attached to the mold 25. This fixture comprises a shear ring 27 and a support 28 for the bottom of the mold 25. When the shear ring 27 presses the mold 25 near the circumference of the contact lens and the mold 25 is twisted, the contact lens is mechanically separated from the mold. As can be seen from FIG. 3, the top of the shear ring 27 extends above the mold 25, and the inner circumference of this ring-shaped member approximately coincides with the outer circumference of the plunger 11. Since the mold 25 is centered with respect to the shear ring 27 and the lens 23 is centered with respect to the mold 25, when the plunger 11 is in contact with the lens, the plunger is released from the mold 25 [and the lens]. (23)] is reliably centered. The fixture may further comprise a ring-shaped member 26 which acts to allow the operator to easily guide the plunger into the shear ring. The fixture may further comprise a conduit 29 extending through the body 30 to introduce pressurized air into the mold 25 near the perimeter of the lens, as will be described in detail below.
렌즈가 이송되는 제2 지지부는 렌즈를 기계적으로 에지 가공하는 기구일 수 있으며, 이 기구는 아버(31)를 구비한다. 아버(31)는 스핀들 샤프트(도시 생략)에 장착된다. The second support to which the lens is conveyed may be a mechanism for mechanically edge machining the lens, which mechanism has an arbor 31. The arbor 31 is mounted to a spindle shaft (not shown).
조작 시에, 도 3에 도시된 바와 같이, 플런저(11)는 플런저 슬리브(21)를 넘어 연장된 상태로 건조 분리 고정구(dry release fixture)의 링(27) 내로 삽입된다. 콘택트 렌즈(23)는 렌즈 몰드(25)로부터 기계적으로 분리되며, 도관(29)을 통하여 공기가 훅 불게 공급되어 몰드(25)로부터 렌즈를 들어올리는 것을 돕는다. 관(10)을 매개로 연결된 진공 공급원이 작동하여, 렌즈와 접촉된 팁(12)의 개구는 진공 상태로 되며, 뒤이어 렌즈가 다음 스테이션으로 이송될 때 까지 진공을 유지함으로써 렌즈가 이송 장치의 플런저 팁에 유지된다. 전술한 바와 같이, 플런저(11)는 팁이 렌즈(23)와 접촉하는 때에 몰드(25) 및 렌즈(23)에 대하여 센터링되며, 팁(12)에 대한 렌즈의 센터링은 렌즈의 외경보다 약간 큰 환대(14)에 의해 형성된 리세스에 렌즈를 구속함으로써 더욱 용이해진다. In operation, as shown in FIG. 3, the plunger 11 is inserted into the ring 27 of the dry release fixture in an extended state beyond the plunger sleeve 21. The contact lens 23 is mechanically separated from the lens mold 25 and air is hooked up through the conduit 29 to help lift the lens from the mold 25. The vacuum source connected via the tube 10 is actuated, so that the opening of the tip 12 in contact with the lens is in a vacuum state, and then the lens is held in vacuum until the lens is transferred to the next station, thereby keeping the lens plunger of the conveying device. Stay on tip. As described above, the plunger 11 is centered with respect to the mold 25 and the lens 23 when the tip is in contact with the lens 23 and the centering of the lens with respect to the tip 12 is slightly larger than the outer diameter of the lens. This is further facilitated by constraining the lens to the recess formed by the annulus 14.
그 후, 이송 장치의 플런저(11)는 플런저 슬리브(21) 내측으로 후퇴된다. 플런저가 플런저 슬리브 내측으로 후퇴된 상태에서, 플런저 슬리브(21)는 O 링(33)에 맞닿아 정지될 때까지 아버(31) 위로 활주하여, 결합체는 도 4에 도시된 구조를 갖는다. 슬리브(21)에 수용되는 아버(31) 부분의 외경은 슬리브(21)의 내경과 대략 일치한다. 따라서, 렌즈(23)는 이제 아버(31)에 대하여 센터링되어 있다. 개시된 실시예에 있어서, 아버(31)는 안에 수용된 O 링(33)과 환대(32)를 더 구비하며, O 링과 환대는, 렌즈를 수용하여 아버(31)에 대한 렌즈의 센터링을 더욱 용이하게 하는 표면으로서 작용한다. 렌즈가 이러한 아버의 수용면에 안착된 후에, 아버에 진공이 작용하여 렌즈를 제 위치에 유지한다〔아버 진공 공급원은 도시하지 않았지만 도관(35)에 연결되어 있다〕. 렌즈를 아버에 유지하기에 충분한 진공이 확립된 경우에는, 제어 시스템이 이송 장치의 진공 공급원을 자동적으로 정지시키고, 플런저가 연장되도록 공기 실린더(2)를 작동시킨다. 이제, 이송 장치는 다음 사이클을 위한 준비 상태로 있으며, 렌즈는 에지 가공 기구에서 처리될 준비가 되어 있다. Thereafter, the plunger 11 of the conveying device is retracted into the plunger sleeve 21. With the plunger retracted inside the plunger sleeve, the plunger sleeve 21 slides over the arbor 31 until it comes in contact with the O-ring 33 to stop, so that the assembly has the structure shown in FIG. The outer diameter of the arbor 31 portion received in the sleeve 21 approximately coincides with the inner diameter of the sleeve 21. Thus, the lens 23 is now centered relative to the arbor 31. In the disclosed embodiment, the arbor 31 further comprises an O-ring 33 and the annulus 32 housed therein, wherein the O-ring and the annulus receive the lens to facilitate centering of the lens relative to the arbor 31. Acts as a letting surface. After the lens is seated on the receiving surface of the arbor, a vacuum is applied to the arbor to hold the lens in place (arbor vacuum source is connected to conduit 35 although not shown). If enough vacuum is established to hold the lens in the arbor, the control system automatically stops the vacuum source of the transfer device and operates the air cylinder 2 to extend the plunger. The conveying device is now ready for the next cycle and the lens is ready to be processed in the edge machining tool.
본 발명의 여러 실시예가 분명하게 있다. 전술한 바와 같이, 렌즈 형상 제품은 렌즈의 정확한 위치 설정이 요구되는 임의의 스테이션 사이에서 이송될 수 있다. 다른 예로서, 개시된 실시예에 있어서, 조작자는 이송 장치를 제1 지지부와 제2 지지부 사이에서 손으로 위치 결정하지만, 이송 장치는 조작자가 아닌 로봇에 의하여 이송되도록 장치에 장착될 수 있다. 당업자에게는 다른 변형예와 실시예가 명백하다. There are clearly several embodiments of the invention. As mentioned above, the lenticular product can be transferred between any station where accurate positioning of the lens is desired. As another example, in the disclosed embodiment, the operator positions the transfer device by hand between the first support and the second support, but the transfer device can be mounted to the device so that it is transferred by a robot rather than by the operator. Other variations and examples will be apparent to those skilled in the art.
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